JPS63123493A - 水の浄水方法及びそのための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、水の浄水方法及びそのための装置に関するも
のであり、更に詳しくは、水道水の浄水方法及びそのた
めの装置に関するものである。

〔従来の技術〕

人工的に浄化処理されていない水道原水にあっては、藍
藻類、放線菌及び菌類等が生成する臭気物質による異臭
味があり、これら微生物及び病原菌を滅菌若しくは殺菌
するために塩素処理が行われる。しかしながら、かかる
塩素処理においては、残留塩素臭を生じたり、塩素が天
然水中に含まれるフミン酸等と反応して発ガン性を有す
るトリハロメタンを生ずる。また塩素処理を施した水道
水にあっても、長期間滞留させると残留塩素が消失し微
生物の栄養源となる有機物が集積し、微生物の滅菌若し
くは殺菌効果が薄れてしまう。更にまた、おいしい飲料
水として使用するためには、水中に適度のミネラル成分
例えばＣａｂを含有することが好ましい。

そこで上述したような問題点を解消すべ〈従来より幾つ
かの水の浄水方法が試みられている。

例えば、 （１）　　活性炭を単独で用いて水を処理する方法、（
！＋）　　活性炭と銀化合物とを併用して水を処理する
方法、 （至）活性炭とマイクロフィルター等の膜を併用して水
を処理する方法、 等である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記した（１）の方法では、活性炭を内
蔵させた浄水器を水道の蛇口等に取付けて使用するが、
この浄水器を長期間使用すると、水道水中に含まれる有
機物等の不純物が滞積するとともに、滞留水中の残留塩
素が消失するために雑菌等の微生物が発生し、更には活
性炭吸着能力が低下するという欠点がある。

また、上記した（ｉｌ）の方法では、銀又は銀化合物を
添着した活性炭及び／又は担体を内蔵させた浄水器を水
道の蛇口に取付けて使用し、銀又は銀化合物により雑菌
の繁殖を防止する機能を具備させたものであるが、この
浄水器を長期間使用すると、水道水中に含まれる有様物
が銀又は銀化合物に付着するために、Ｎ菌の繁殖防止に
必要なＡｇ１を溶出できずその機能が低下してしまうと
いう欠点があり、また水道水中の塩素濃度の変動に伴な
い、Ａｇ”の溶出ｍが変動し、場合によっては、人体に
有害な程度の過剰なＡｏ”（ＷＨＯの飲料水水質基準で
は飲料水中の銀ｍ［！！は５０　ｐｐｂ以下とされてい
る。）を溶出してしまうという欠点もある。

更に上記した（至）の方法では、活性炭を内蔵させた浄
水器の処理水流出部にマイクロフィルター等の膜を設け
、水道の蛇口に取付けて使用し、浄水器内で繁殖した雑
菌を躾によって濾去させるものであるが、長期間使用す
ると膜が目詰りを起こし、股の洗浄、膜の交換等が必要
となり、使用上の便宜性に欠け、また′ｎ１１Ｂ水の除
菌効果が劣るという欠点がある。

したがって、本発明は、上述したような水の浄化に際し
て必要な異臭味除去、有機物除去、残留塩素臭除去、ト
リハロメタンの生成防止、適度なミネラル成分の含有を
達成するために好適な水の浄水方法及びそのための装置
を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記した目的は本発明の水の浄水方法及びそのための装
置により達成される。

即ち、本発明の第１の発明は、水の浄水槽にあって、水
をその貯留部から浄水槽内に供給し、この水を浄水槽内
に設けられたミネラル溶出層と活性炭層とを通過させ、
浄化水として給水部から取り出すに際し、ミネラル溶出
層及び活性炭槽に向けて浄水槽内でオゾンを曝気させる
ことを特徴とする水の浄化方法に係るものである。

また、本発明の第２の発明は、上記水の浄水方法を実施
するための装置であって、内部に活性炭層を有する水の
浄水器とにおいて、活性炭層の上方にミネラル溶出層が
設けられ、かつ活性炭層とミネラル溶出層との各槽に向
けて個々に独立してオゾンを曝気する複数の散気管が設
けられたことを特徴とする水の浄水装置に係るものであ
る。

〔作用〕

上記構成を有する本発明の水の浄水方法及びそのための
装置によれば、ミネラル槽がオゾンと水の接触効率の向
上及びオゾンの水中の滞留時間の増大効果をもたらし、
水に対するオゾンの吸収効率を高め、低水深でも水中に
含まれる有機物の効率的な酸化を行うことができ、異臭
味を除去することが可能となるばかりでなく、ミネラル
槽が水中に適度にＣａ２°、ＭＯ”°等のミネラル成分
を溶出し、浄化水中のミネラルバランスを整えることが
できる。また、オゾンの曝気による飛散効果によって、
水中のトリハロメタンをかなり除去することができる。

更に活性炭槽では、水中の残留塩素及び水中の残留オゾ
ンを除去することができるとともに、水中の残留オゾン
による活性炭層の滅菌が可能となる。更にまた、浄水装
置の運転を一時停止し、浄水装置内に水をｆ３留させた
場合にあっても、運転再開に先立って、活性炭層に向け
られた散気管からオゾンを曝気することにより、浄水装
置内の滞留水、活性炭層及びミネラル槽を滅菌すること
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明の水の浄水方法及びそのための装置を図面
を参照しながら更に詳細に説明する。

実施例１ 第１図は、本発明の第１の実施例を示すものである。

第１図において、符号２は浄水＠置を示す。この浄水装
置２は、その外径が円筒形状であり、その頂部は外部に
対してふくらみを有する。容器の底部からｏ、ｉｓ〜０
．６ｍの間には、粒経０゜５〜２．０履φの粒状活性炭
を充填した活性炭層６が設けられている。活性炭層６の
上方０．１〜０．３−には、粒麿５姻〜１５ａｍのカキ
酸を厚さ０．３〜０．９ｍに亘って充填させたミネラル
槽５が設けられている。そして活性炭層６とミネラル層
５との間及び活性炭！！６の下方には、それぞれ活性炭
層６及びミネラル層５に向けてオゾンを曝気する散気管
が設けられている。

上記構成を有する浄水装置ａ２には、オゾン発生ｖ装置
３及び貯留槽１が連結されている。部ち、オゾン発生装
置３において発生させたオゾンは３９菅１１を介してオ
ゾン散気管７及び８に導かれる。

符号１２及び１３はバルブであり、これにより浄水装′
１１２内に導入するオゾンの流量を調節する。

浄水装に２内からのオゾンの排気は￥Ｊ管１５を介して
行われ、排オゾンの５ｉ量はバルブ１４によって調節さ
れる。排オゾンは、導管１５を介して貯留槽１に導かれ
、浄水処理に先立って貯留１ｆ５１内の水を前処理する
のに有効利用されるように構成されている。即ち、排オ
ゾンは、オゾン散気管１６から貯留水１内の水に曝気さ
れ、更に余剰のオゾンは、導管１７を介して排オゾン分
解装置４に導かれ、ここで分解されて大気中に排気され
るように構成されている。

他方、貯留［１内の水は、バルブ１９によりその流ωを
調節されながら浄水装置２内に導かれ、所定の浄化処理
を施された後、バルブ１０によりその流出量を調節され
ながら導管２０を介して取り出されるように構成されて
いる。

次に、上記構成を有する浄水装置システムによる水の浄
水方法を説明する。

水はまず貯留槽１に貯留される。ここで、浄水装置２か
ら導管１５を介して導かれ排オゾン散気？！Ｊ　１６よ
り供給される徘オゾンによりオゾン曝気が行われ、賃臭
味を一部除去する前５１！ｌ理が達成される。次いで、
この前処理された水は浄水装置２の上部に導管１８を介
して導かれる。その流量はバルブ１９によって調節され
る。

バルブ１０が開放されている場合には、導入された水は
、浄化された水の浄水装置２からの流出にともなう重力
効果及び自然対流により浄水装置２内を下向する。この
水はミネラル層５を通過することとなるが、ミネラル層
５にあっては、カキ酸が密に充填されているために水へ
のオゾンの吸収が良好に行われる。オゾン散気管７及び
８は、同時に散気状態に開放されていてもよく、また−
方のみが開放されていてもよい。そして水がこのミネラ
ル層５を通過する間に、オゾン酸化が行われ、異臭味の
大部分及びトリへロメタンの一部が除去され、同時に、
ミネラル成分が適度に水に溶出し水中のミネラルバラン
スが改善される。然る後、水は更に下向し、活性炭層６
を通過し、ここで、異臭味が完全に除去されるとともに
残留塩素が活性炭によって分解され、塩素臭も除去され
る。

また活性炭Ｐ１６においては、水中の残オゾンにより活
性炭の滅菌が行われ、更には活性炭による残オゾンの分
解除去も行われる。

他方、バルブ１０がｒ１１ｕ！ｉされている場合には、
貯留槽１から供給された水は浄水装置２内において自然
対流する。この場合、オゾン散気管７又は８の一方を開
放してお【プば、浄水装置２内の対流水は、ミネラル槽
５及び活性炭層６との接触時間がそれだけ長くなり、異
臭味の除去と塩素臭の除去等が良好になる。

更に浄水装置２の使用体止復使用再開するにあたっては
、オゾン散気管８を開放して活性炭層に繁殖した雑菌を
滅菌してから浄水装置内の水をバルブ１０から取り出す
。

こうして衛生的かつ異臭味及び塩素臭のないミネラルバ
ランスのとれた水を得ることができる。

更にまた、浄水装置内の余剰なオゾンは、排オゾンとし
て貯留槽１に供給し、貯留Ｍ１１においても消費しきれ
なかった余剰排オゾンは、排オゾン装Ｗ１４に尋いて分
解し、浄水装置の運転中又は停止中のオゾン固のバラン
スを計ることができる。

実施例２ 第２図は本発明の第２の実施例を示すものである。

第２図において、符＠２１は浄水装置を示す。

この浄水装置２は、その外形の形状は実施例１において
示したものと同様である。イして装置の底部から０．１
ｍ　〜０．６１の間には、粒系０．５〜２．０ｍｍφの
粒状活性炭が充填され、活性炭層２２が形成され、この
活性炭ｆｆ２２の周囲には、オゾン散気管２３が設ＧＪ
られている。かかる活性炭層の上方には、ミネラル溶出
槽２４が設けられ、活性炭層２２とミネラル溶出槽２４
との間には、オゾン散気管２５が設けられている。した
がって、本実施例の構成にあっては、活性炭層２２に向
けてのＡシン散気を活性炭Ｉ！！７２２の上面、底面及
び側面から同時に行うことが可能であり、活性炭た１２
２のオゾンによる滅菌、賦活が更に効果的になされる。

実施例３ 第３図は本発明の第３の実施例を示すものである。

第３図において、符号２６は浄水装置を示すものであり
、この浄水装置２６の外形の形状は実施例１において示
したものと同様である。装置の底部０．１ｍ〜０．６ｍ
の間には粒径０．５〜２．。

Ｏｍφの粒状活性炭が充填され、活性炭層２７が形成さ
れている。活性炭層の下方及び内部にはオゾン散気管２
８ａ、２８ｂ、２８ｃ及び２８ｄが設けられ、活性炭層
２７をその下方及び内部からオゾン曝気できるような（
み成をなしており、実施例１に比べて、活性炭層２７の
滅菌、賦活効果を大ならしめる構成となっている。そし
て活性炭層２７の上方には、実施例１及び２と同様にミ
ネラル層２９が設けられ、このミネラルＦ３２９にオゾ
ンを散気するためのオゾン散気管３０が活性炭層２７と
ミネラル層２９の間に設けられている。

実施例４ 第４図は本発明の第４の実施例を示すものである。この
浄水装置３１は、活性炭層３２の下方に位置するオゾン
散気管に通ずる導管にタイマーで作動するＴｉ磁弁３２
が設けられた以外は実施例１と同様の構成をなすもので
ある。しかしながら、かかる電磁弁３２を設けることに
より、浄水装置３１内を任意の時間毎にオゾン曝気する
ことができ、本発明の浄水装置を自動化することが可能
となる。

次に本発明に係る水の浄水装置を用いた具体的な実験例
を示す。

実験例１ 実施例１において詳述した水の浄水装置を使用して、河
川水及び水道水についてオゾン注入率と浄化処理された
水の臭気濃度との関係をスレッシュホールドオーダー（
Ｔｏ）法で調べた。（の結果を第５図に示づ。図から明
らかなように、河川水にあっても水道水にあっても、オ
ゾン注入率が高くなる程、浄化処理された水の臭気濃度
が低下することがわかる。第６図は、水袋δを使用した
場合のオゾン注入率と臭気除去率との関係を表わしたも
ので脱臭効果を示したものである。図から明らかなよう
に、オゾン注入により顕著な脱臭効果を奏することがわ
かる。

実験例２ 実施例１において詳述した水の浄水装置を使用して、所
定の大１！菌を植種した水道水についてオゾン注入率と
浄化処理された水中の大腸菌の生存濃度を調べた。その
結果を第７図に示す。図から明らかなように、オゾン注
入率が鳥（なる程、浄化処理された水中の大腸菌濃度が
低下することがわかる。

実験例３ 実施例１において詳述した水の浄水装置を使用して、所
定の一般ｍ菌を植種した水道水についてオゾン注入率と
浄化処理された水中の一般細菌数との関係を調べた。そ
の結果を第８図に示す。図から明らかなように、オゾン
注入率が高い程、−絞細菌数が少なく、殺菌効果が良好
であることがわかる。

宋ｍ 活性炭のみを内臓した従来型の浄水器を用いて、河川水
及び水道水について３〜４３１１間連続して水の浄化処
理を行ない、通水を停止した浄水器内の水中の一般ｍ菌
数の経時変化を調べた。その結果を第９図に示す。図か
ら明らかなように、６時間経過後一般ＩＩｌ菌数が急激
に増加し、衛生上の問題を生ずることがわかる。

１１里１ 実施例１において詳述した水の浄水装置を７２時間使用
を停止し、一般細菌が増殖した後に、活性炭層下部より
オゾンを曝気し浄化処理した水中の一般細菌数の経時変
化を調べた。その結果を第１０図に示す。浄化処理開始
後０．５時間〜２時間を経過した後、一般細菌はほとん
ど増加することなく、その後も滅菌されていることがわ
かる。

比較実験例１ 内径１０αのカラムに粒度１ａＩφの銀化合物を添着し
た活性炭を充填した比較実験用のカラムを調整した。こ
のカラムを用いて実験例４と同様の浄化処理を行ない、
浄化処理された水中の一般細菌数の経時変化を調べた。

その結果を実験例５と比較するために第１０図にあわせ
て示す。初期の一般細菌数が少ない場合には滅菌作用が
あるが、初期の一般細菌数が多い場合には約１時間経過
後その滅菌作用は飽和に達し、−絞細菌数はほぼ一定の
数で経緯することがわかる。

以上本発明を実施例及び実験例に基づき具体的に説明し
たが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく
、浄化袋口の形状、オゾン敗気管の配置及び作動のさせ
方、ミネラル槽の構成成分並びにオゾンの注入は等につ
き種々の変形及び変法が可能であることはいうまでもな
い。

〔発明の効果〕

本発明の水の浄水方法によれば、水の浄化に際し、異臭
味、有機物、残留塩素臭及び雑菌の除去を達成すること
ができ、更には、適度なミネラル成分を含有する良質な
浄化水を得ることができる。

また本発明の水の浄水装置によれば、従来長期間の使用
に耐えることのできなかった活性炭を長期に亘り、衛生
的に使用することができ、上記良質な浄化水を得るため
に好適な方法を実施可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の構成及び動作を示す概
略図、第２図は本発明の第２の実施例の構成を示す概略
図、第３図は本発明の第３の実施例の構成を示す概略図
、第４図は本発明の第４の実施例の構成を示す概略図、
第５図は実施例１の水の浄水装置を使用した場合のオゾ
ン注入率と浄化処理された水の臭気温度との関係を示す
グラフ、第６図は実施例１の水の浄水ＷＡ置を使用した
場合のオゾン注入率と臭気除去率との関係を示すグラフ
、第７図は実施例１の水の浄水装置を使用した場合のオ
ゾン注入率と浄化処理された水中の大腸菌の生存濃度と
の関係を示すグラフ、第８図は実施例１の水の浄水装置
を年月した場合のオゾン注入率と浄化処理された水中の
一般細菌数との関係を示すグラフ、第９図は活性炭のみ
を充填した従来型の浄水器の使用停止後における水中の
一般細菌数の経時変化を示すグラフ、第１０図は実施例
１の水の浄水装置における使用停止後（７２時間）処理
を再開した場合の浄化処理された水中の一般細菌数の経
時変化と比較実験用のカラムを用いた同一条件の場合の
浄化処理された水中の一般細菌数の経時変化とを示すグ
ラフである。 ２．２１．２６．３１・・・・・・浄水装置、５．２４
．２９−・・・・・ミネラル層、６．２２．２７・・・
・・・活性炭層、７．８．２３，２５．２８ａ、２８ｂ
、２８ｃ。 ２８ｄ・・・・・・オゾン散気管、 ３２・・・・・・電磁弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水の浄水槽にあって、水をその貯留部から浄水槽内
   に供給し、この水を浄水槽内に設けられたミネラル溶出
   層と活性炭層とを通過させ、浄化水として給水部から取
   り出すに際し、前記ミネラル溶出層及び活性炭層に向け
   て浄水槽内でオゾンを一気させることを特徴とする水の
   浄水方法。 ２、内部に活性炭層を有する水の浄水装置において、前
   記活性炭層の上方にミネラル溶出層が設けられ、かつ前
   記活性炭層と前記ミネラル溶出層との各層に向けて個々
   に独立してオゾンを曝気する複数の散気管が設けられた
   ことを特徴とする水の浄水装置。 ３、前記散気管が前記ミネラル溶出層と活性炭層との間
   及び前記活性炭層の下方に設けられた特許請求の範囲第
   ２項記載の水の浄水装置。 ４、前記散気管が前記ミネラル溶出層と活性炭層との間
   及び前記活性炭層の周囲全面に設けられた特許請求の範
   囲第２項記載の水の浄水装置。 ５、前記散気管が前記ミネラル溶出層と活性炭層との間
   、前記活性炭層の内部及び前記活性炭層の下方に設けら
   れた特許請求の範囲第２項記載の水の浄水装置。